Spin-density-wave gap with dirac nodes and two-magnon raman scattering in BaFe 2As 2

Journal of the Physical Society of Japan

Volumn 81, Issue 2, 2012, Pages

  Sugai, Shunji ^a,b,c   Mizuno, Yuki ^a,c   Watanabe, Ryoutarou ^a,c   Kawaguchi, Takahiko ^a,c   Takenaka, Koshi ^a,c   Ikuta, Hiroshi ^a,c   Takayanagi, Yasumasa ^a   Hayamizu, Naoki ^a   Sone, Yasuhiro ^a  

^a NAGOYA UNIVERSITY   (Japan)

^b KHALIFA UNIVERSITY   (United Arab Emirates)

^c JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

Author keywords

BaFe 2As 2; Dirac node; SDW gap; Two magnon raman scattering

Indexed keywords

EID: 84856630006     PISSN: 00319015     EISSN: 13474073     Source Type: Journal    
DOI: 10.1143/JPSJ.81.024718     Document Type: Article

References (107)

1. Y. Kamihara, T. Watanabe, M. Hirano, and H. Hosono: J. Am. Chem. Soc. 130 (2008) 3296.
2. Z.-A. Ren, G.-C. Che, X.-L. Dong, J. Yang, W. Lu, W. Yi, X.-L. Shen, Z.-C. Li, L.-L. Sun, F. Zhou, and Z.-X. Zhao: Europhys. Lett. 83 (2008) 17002.
3. G. F. Chen, Z. Li, D. Wu, G. Li, W. Z. Hu, J. Dong, P. Zheng, J. L. Luo, and N. L. Wang: Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 247002.
4. M. Rotter, M. Tegel, D. Johrendt, I. Schellenberg, W. Hermes, and R. Pöttgen: Phys. Rev. B 78 (2008) 020503(R).
5. M. Rotter, M. Tegel, and D. Johrendt: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 107006.
6. M. S. Torikachvili, S. L. Bud'ko, N. Ni, and P. C. Canfield: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 057006.
7. T. Thio, T. R. Thurston, N. W. Preyer, P. J. Picone, M. A. Kastner, H. P. Jenssen, D. R. Gabbe, C. Y. Chen, R. J. Birgeneau, and A. Aharony: Phys. Rev. B 38 (1988) 905.
8. M. Ishikado, R. Kajimoto, S. Shamoto, M. Arai, A. Iyo, K. Miyazawa, P. M. Shirage, H. Kito, H. Eisaki, S. Kim, H. Hosono, T. Guidi, R. Bewley, and S. M. Bennington: J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 043705.
9. S. O. Diallo, D. K. Pratt, R. M. Fernandes, W. Tian, J. L. Zarestky, M. Lumsden, T. G. Perring, C. L. Broholm, N. Ni, S. L. Bud'ko, P. C. Canfield, H.-F. Li, D. Vaknin, A. Kreyssig, A. I. Goldman, and R. J. McQueeney: Phys. Rev. B 81 (2010) 214407.
10. K. Matan, R. Morinaga, K. Iida, and T. J. Sato: Phys. Rev. B 79 (2009) 054526.
11. S. Sugai, Y. Mizuno, K. Kiho, M. Nakajima, C. H. Lee, A. Iyo, H. Eisaki, and S. Uchida: Phys. Rev. B 82 (2010) 140504(R).
12. K. Okazaki, S. Sugai, S. Niitaka, and H. Takagi: Phys. Rev. B 83 (2011) 035103.
13. K. Kaneko, A. Hoser, N. Caroca-Canales, A. Jesche, C. Krellner, O. Stockert, and C. Geibel: Phys. Rev. B 78 (2008) 212502.
14. R. A. Ewings, T. G. Perring, R. I. Bewley, T. Guidi, M. J. Pitcher, D. R. Parker, S. J. Clarke, and A. T. Boothroyd: Phys. Rev. B 78 (2008) 220501(R).
15. A. I. Goldman, D. N. Argyriou, B. Ouladdiaf, T. Chatterji, A. Kreyssig, S. Nandi, N. Ni, S. L. Bud'ko, P. C. Canfield, and R. J. McQueeney: Phys. Rev. B 78 (2008) 100506(R).
16. M. D. Johannes and I. I. Mazin: Phys. Rev. B 79 (2009) 220510(R).
17. Q. Huang, Y. Qiu, W. Bao, M. A. Green, J. W. Lynn, Y. C. Gasparovic, T. Wu, G. Wu, and X. H. Chen: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 257003.
18. S. O. Diallo, V. P. Antropov, T. G. Perring, C. Broholm, J. J. Pulikkotil, N. Ni, S. L. Bud'ko, P. C. Canfield, A. Kreyssig, A. I. Goldman, and R. J. McQueeney: Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 187206.
19. I. I. Mazin, D. J. Singh, M. D. Johannes, and M. H. Du: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 057003.
20. K. Kuroki, S. Onari, R. Arita, H. Usui, Y. Tanaka, H. Kontani, and H. Aoki: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 087004.
21. J. Dong, H. J. Zhang, G. Xu, Z. Li, G. Li, W. Z. Hu, D. Wu, G. F. Chen, X. Dai, J. L. Luo, Z. Fang, and N. L. Wang: Europhys. Lett. 83 (2008) 27006.
22. H. Ding, P. Richard, K. Nakayama, K. Sugawara, T. Arakane, Y. Sekiba, A. Takayama, S. Souma, T. Sato, T. Takahashi, Z. Wang, X. Dai, Z. Fang, G. F. Chen, J. L. Luo, and N. L. Wang: Europhys. Lett. 83 (2008) 47001.
23. K. Terashima, Y. Sekiba, J. H. Bowen, K. Nakayama, T. Kawahara, T. Sato, P. Richard, Y.-M. Xu, L. J. Li, G. H. Cao, Z.-A. Xu, H. Ding, and T. Takahashi: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106 (2009) 7330.
24. S. Li, C. de la Cruz, Q. Huang, Y. Chen, J. W. Lynn, J. Hu, Y.-L. Huang, F.-C. Hsu, K.-W. Yeh, M.-K. Wu, and P. Dai: Phys. Rev. B 79 (2009) 054503.
25. W. Bao, Y. Qiu, Q. Huang, M. A. Green, P. Zajdel, M. R. Fitzsimmons, M. Zhernenkov, S. Chang, M. Fang, B. Qian, E. K. Vehstedt, J. Yang, H. M. Pham, L. Spinu, and Z. Q. Mao: Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 247001.
26. F. Wang, H. Zhai, Y. Ran, A. Vishwanath, and D.-H. Lee: arXiv:0805.3343.
27. Y. Ran, F. Wang, H. Zhai, A. Vishwanath, and D.-H. Lee: Phys. Rev. B 79 (2009) 014505.
28. N. Harrison and S. E. Sebastian: Phys. Rev. B 80 (2009) 224512.
29. T. Morinari, E. Kaneshita, and T. Tohyama: Phys. Rev. Lett. 105 (2010) 037203.
30. J. Zhao, D.-X. Yao, S. Li, T. Hong, Y. Chen, S. Chang, W. Ratcliff II, J. W. Lynn, H. A. Mook, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, E. W. Carlson, J. Hu, and P. Dai: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 167203
31. T. Yildirim: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 057010.
32. Z. P. Yin, S. Lebègue, M. J. Han, B. P. Neal, S. Y. Savrasov, and W. E. Pickett: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 047001.
33. Q. Si and E. Abrahams: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 076401.
34. M. J. Han, Q. Yin, W. E. Pickett, and S. Y. Savrasov: Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 107003.
35. J. K. Dong, L. Ding, H. Wang, X. F. Wang, T. Wu, G. Wu, X. H. Chen, and S. Y. Li: New J. Phys. 10 (2008) 123031.
36. J.-H. Chu, J. G. Analytis, C. Kucharczyk, and I. R. Fisher: Phys. Rev. B 79 (2009) 014506.
37. K. Kitagawa, N. Katayama, K. Ohgushi, and M. Takigawa: J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 063706.
38. S.-H. Baek, N. J. Curro, T. Klimczuk, E. D. Bauer, F. Ronning, and J. D. Thompson: Phys. Rev. B 79 (2009) 052504.
39. M. A. Tanatar, N. Ni, G. D. Samolyuk, S. L. Bud'ko, P. C. Canfield, and R. Prozorov: Phys. Rev. B 79 (2009) 134528.
40. C. de la Cruz, Q. Huang, J. W. Lynn, J. Li, W. Ratcliff II, J. L. Zarestky, H. A. Mook, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, and P. Dai: Nature 453 (2008) 899.
41. R. J. McQueeney, S. O. Diallo, V. P. Antropov, G. D. Samolyuk, C. Broholm, N. Ni, S. Nandi, M. Yethiraj, J. L. Zarestky, J. J. Pulikkotil, A. Kreyssig, M. D. Lumsden, B. N. Harmon, P. C. Canfield, and A. I. Goldman: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 227205.
42. X.-L. Qi, S. Raghu, C.-X. Liu, D. J. Scalapino, and S.-C. Zhang: arXiv:0804.4332.
43. S. Raghu, X.-L. Qi, C.-X. Liu, D. J. Scalapino, and S.-C. Zhang: Phys. Rev. B 77 (2008) 220503(R).
44. S. Graser, T. A. Maier, P. J. Hirschfeld, and D. J. Scalapino: New J. Phys. 11 (2009) 025016.
45. O. K. Andersen and L. Boeri: Ann. Phys. (Berlin) 523 (2011) 8.
46. I. Eremin and A. V. Chubukov: Phys. Rev. B 81 (2010) 024511.
47. P. Richard, K. Nakayama, T. Sato, M. Neupane, Y.-M. Xu, J. H. Bowen, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, X. Dai, Z. Fang, H. Ding, and T. Takahashi: Phys. Rev. Lett. 104 (2010) 137001.
48. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, M. I. Katsnelson, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, and A. A. Firsov: Nature 438 (2005) 197.
49. S. Sugai, Y. Mizuno, R. Watanabe, T. Kawaguchi, K. Takenaka, H. Ikuta, Y. Takayanagi, N. Hayamizu, and Y. Sone: arXiv:1010.6151.
50. L. Chauvière, Y. Gallais, M. Cazayous, M. A. Meéasson, A. Sacuto, D. Colson, and A. Forget: Phys. Rev. B 82 (2010) 180521(R).
51. W. Z. Hu, J. Dong, G. Li, Z. Li, P. Zheng, G. F. Chen, J. L. Luo, and N. L. Wang: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 257005.
52. L. X. Yang, Y. Zhang, H. W. Ou, J. F. Zhao, D. W. Shen, B. Zhou, J. Wei, F. Chen, M. Xu, C. He, Y. Chen, Z. D. Wang, X. F. Wang, T. Wu, G. Wu, X. H. Chen, M. Arita, K. Shimada, M. Taniguchi, Z. Y. Lu, T. Xiang, and D. L. Feng: Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 107002.
53. Y. Zhang, J. Wei, H. W. Ou, J. F. Zhao, B. Zhou, F. Chen, M. Xu, C. He, G. Wu, H. Chen, M. Arita, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, X. H. Chen, and D. L. Feng: Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 127003.
54. C. Liu, T. Kondo, N. Ni, A. D. Palczewski, A. Bostwick, G. D. Samolyuk, R. Khasanov, M. Shi, E. Rotenberg, S. L. Bud'ko, P. C. Canfield, and A. Kaminski: Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 167004.
55. J. Fink, S. Thirupathaiah, R. Ovsyannikov, H. A. Dürr, R. Follath, Y. Huang, S. de Jong, M. S. Golden, Y.-Z. Zhang, H. O. Jeschke, R. Valentié, C. Felser, S. D. Farahani, M. Rotter, and D. Johrendt: Phys. Rev. B 79 (2009) 155118.
56. M. Yi, D. H. Lu, J. G. Analytis, J.-H. Chu, S.-K. Mo, R.-H. He, M. Hashimoto, R. G. Moore, I. I. Mazin, D. J. Singh, Z. Hussain, I. R. Fisher, and Z.-X. Shen: Phys. Rev. B 80 (2009) 174510.
57. M. Yi, D. H. Lu, J. G. Analytis, J.-H. Chu, S.-K. Mo, R.-H. He, R. G. Moore, X. J. Zhou, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, Z. Hussain, D. J. Singh, I. R. Fisher, and Z.-X. Shen: Phys. Rev. B 80 (2009) 024515.
58. C. Lester, J.-H. Chu, J. G. Analytis, T. G. Perring, I. R. Fisher, and S. M. Hayden: Phys. Rev. B 81 (2010) 064505.
59. J. Zhao, D. T. Adroja, D.-X. Yao, R. Bewley, S. Li, X. F. Wang, G. Wu, X. H. Chen, J. Hu, and P. Dai: Nat. Phys. 5 (2009) 555.
60. T. Kariyado and M. Ogata: J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 043708.
61. P. M. R. Brydon and C. Timm: Phys. Rev. B 80 (2009) 174401.
62. E. Kaneshita and T. Tohyama: Phys. Rev. B 82 (2010) 094441.
63. J. Knolle, I. Eremin, A. V. Chubukov, and R. Moessner: Phys. Rev. B 81 (2010) 140506(R).
64. W. F. Brinkman and T. M. Rice: Phys. Rev. B 2 (1970) 1324.
65. B. I. Shraiman and E. D. Siggia: Phys. Rev. Lett. 61 (1988) 467.
66. F. Marsiglio, A. E. Ruckenstein, S. Schmitt-Rink, and C. M. Varma: Phys. Rev. B 43 (1991) 10882.
67. E. Dagotto, R. Joynt, A. Moreo, S. Bacci, and E. Gagliano: Phys. Rev. B 41 (1990) 9049.
68. G. Martinez and P. Horsch: Phys. Rev. B 44 (1991) 317.
69. Z. Liu and E. Manousakis: Phys. Rev. B 45 (1992) 2425.
70. P. A. Lee, N. Nagaosa, and X.-G. Wen: Rev. Mod. Phys. 78 (2006) 17.
71. E. Manousakis: Phys. Rev. B 75 (2007) 035106.
72. P. A. Wolff: Phys. Rev. Lett. 16 (1966) 225.
73. P. M. Platzman and N. Tzoar: Phys. Rev. 182 (1969) 510.
74. M. V. Klein and S. B. Dierker: Phys. Rev. B 29 (1984) 4976.
75. M. Cardona: Physica C 317-318 (1999) 30.
76. I. I. Mazin, T. P. Devereaux, J. G. Analytis, J.-H. Chu, I. R. Fisher, B. Muschler, and R. Hackl: Phys. Rev. B 82 (2010) 180502(R).
77. B. Muschler, W. Prestel, R. Hackl, T. P. Devereaux, J. G. Analytis, J.-H. Chu, and I. R. Fisher: Phys. Rev. B 80 (2009) 180510(R).
78. A. Moreo, M. Daghofer, J. A. Riera, and E. Dagotto: Phys. Rev. B 79 (2009) 134502.
79. J. Zhang, R. Sknepnek, R. M. Fernandes, and J. Schmalian: Phys. Rev. B 79 (2009) 220502(R).
80. S. Graser, A. F. Kemper, T. A. Maier, H.-P. Cheng, P. J. Hirschfeld, and D. J. Scalapino: Phys. Rev. B 81 (2010) 214503.
81. E. Kaneshita, T. Morinari, and T. Tohyama: Phys. Rev. Lett. 103 (2009) 247202.
82. A. P. Litvinchuk, V. G. Hadjiev, M. N. Iliev, Bing Lv, A. M. Guloy, and C. W. Chu: Phys. Rev. B 78 (2008) 060503(R).
83. M. Rahlenbeck, G. L. Sun, D. L. Sun, C. T. Lin, B. Keimer, and C. Ulrich: Phys. Rev. B 80 (2009) 064509.
84. K.-Y. Choi, D. Wulferding, P. Lemmens, N. Ni, S. L. Bud'ko, and P. C. Canfield: Phys. Rev. B 78 (2008) 212503.
85. L. Chauvière, Y. Gallais, M. Cazayous, A. Sacuto, and M. A. Meéasson: Phys. Rev. B 80 (2009) 094504.
86. G. D. Mahan: Many-Particle Physics (Kluwer/Plenum, New York, 2000).
87. C. Cao, P. J. Hirschfeld, and H.-P. Cheng: Phys. Rev. B 77 (2008) 220506(R).
88. H. Ikeda, R. Arita, and J. Kunes.: Phys. Rev. B 81 (2010) 054502.
89. K. Kuroki, H. Usui, S. Onari, R. Arita, and H. Aoki: Phys. Rev. B 79 (2009) 224511.
90. A. Akrap, J. J. Tu, L. J. Li, G. H. Cao, Z. A. Xu, and C. C. Homes: Phys. Rev. B 80 (2009) 180502(R).
91. N. Ni, M. E. Tillman, J.-Q. Yan, A. Kracher, S. T. Hannahs, S. L. Bud'ko, and P. C. Canfield: Phys. Rev. B 78 (2008) 214515.
92. A. J. Drew, Ch. Niedermayer, P. J. Baker, F. L. Pratt, S. J. Blundell, T. Lancaster, R. H. Liu, G. Wu, X. H. Chen, I. Watanabe, V. K. Malik, A. Dubroka, M. Rössle, K. W. Kim, C. Baines, and C. Bernhard: Nat. Mater. 8 (2009) 310.
93. R. M. Fernandes, D. K. Pratt, W. Tian, J. Zarestky, A. Kreyssig, S. Nandi, M. G. Kim, A. Thaler, N. Ni, P. C. Canfield, R. J. McQueeney, J. Schmalian, and A. I. Goldman: Phys. Rev. B 81 (2010) 140501(R).
94. T. Moriya: J. Appl. Phys. 39 (1968) 1042.
95. P. A. Fleury, S. P. S. Porto, and R. Loudon: Phys. Rev. Lett. 18 (1967) 658.
96. P. A. Fleury: Phys. Rev. Lett. 21 (1968) 151.
97. R. J. Elliott, M. F. Thorpe, G. F. Imbusch, R. Loudon, and J. B. Parkinson: Phys. Rev. Lett. 21 (1968) 147.
98. R. J. Elliott and M. F. Thorpe: J. Phys. C 2 (1969) 1630.
99. J. B. Parkinson: J. Phys. C 2 (1969) 2012.
100. C.-C. Chen, C. J. Jia, A. F. Kemper, R. R. P. Singh, and T. P. Devereaux: Phys. Rev. Lett. 106 (2011) 067002.
101. R. R. P. Singh, P. A. Fleury, K. B. Lyons, and P. E. Sulewski: Phys. Rev. Lett. 62 (1989) 2736.
102. C. M. Canali and S. M. Girvin: Phys. Rev. B 45 (1992) 7127.
103. R. Coldea, S. M. Hayden, G. Aeppli, T. G. Perring, C. D. Frost, T. E. Mason, S.-W. Cheong, and Z. Fisk: Phys. Rev. Lett. 86 (2001) 5377.
104. T. Tohyama: Phys. Rev. B 70 (2004) 174517.
105. S. A. Trugman: Phys. Rev. B 37 (1988) 1597.
106. C. Kim, P. J. White, Z.-X. Shen, T. Tohyama, Y. Shibata, S. Maekawa, B. O. Wells, Y. J. Kim, R. J. Birgeneau, and M. A. Kastner: Phys. Rev. Lett. 80 (1998) 4245.
107. R. J. Birgeneau, D. R. Gabbe, H. P. Jenssen, M. A. Kastner, P. J. Picone, T. R. Thurston, G. Shirane, Y. Endoh, M. Sato, K. Yamada, Y. Hidaka, M. Oda, Y. Enomoto, M. Suzuki, and T. Murakami: Phys. Rev. B 38 (1988) 6614.